Muchas islas oceánicas alejadas de los límites de placas tectónicas activas contienen materiales que claramente provienen de continentes
Científicos de la Tierra han descubierto cómo los continentes se desprenden lentamente desde abajo, alimentando la actividad volcánica en un lugar inesperado: los océanos.
La investigación, liderada por la Universidad de Southampton, muestra cómo fragmentos de continentes se desprenden lentamente desde abajo y son arrastrados al manto oceánico: la capa caliente, mayormente sólida, que se encuentra bajo el lecho marino y que fluye lentamente. Allí, el material continental alimenta la actividad volcánica durante decenas de millones de años.
El descubrimiento resuelve un antiguo misterio geológico: por qué muchas islas oceánicas alejadas de los límites de las placas tectónicas contienen materiales que parecen claramente continentales, a pesar de encontrarse en medio de los océanos.
El estudio fue dirigido por la Universidad de Southampton y contó con la participación del Centro Helmholtz de Geociencias GFZ de Potsdam (Alemania), la Universidad de Potsdam, la Universidad Queen's de Canadá y la Universidad de Swansea.
Antiguas huellas químicas en el manto
Muchas islas oceánicas, como la Isla de Navidad en el noreste del Océano Índico, contienen niveles inusualmente altos de ciertos elementos denominados "enriquecidos" que normalmente se encuentran en los continentes, posiblemente porque procesos profundos de la Tierra han incorporado material reciclado más antiguo, de forma muy parecida a una batidora de pasteles en funcionamiento.
Se creía que estos elementos provenían de sedimentos que se reciclan cuando las placas oceánicas se hunden en el manto, o de columnas de roca caliente, conocidas como plumas del manto, que ascienden desde las profundidades de la Tierra.
Pero estas explicaciones resultan insuficientes, ya que algunas regiones volcánicas muestran pocos indicios de reciclaje de la corteza, mientras que otras parecen demasiado frías y poco profundas para ser impulsadas por plumas del manto.
"Hace décadas que sabemos que partes del manto bajo los océanos parecen extrañamente contaminadas, como si trozos de antiguos continentes hubieran acabado allí de alguna manera", dijo Thomas Gernon, profesor de Ciencias de la Tierra en la Universidad de Southampton y autor principal del estudio. "Pero no hemos podido explicar adecuadamente cómo llegó allí todo ese material continental".
Imagen: Un fragmento de la parte más profunda del manto continental (las raíces cristalinas de los continentes). Esta muestra representa el material que, según la investigación, se extrae y se desplaza lateralmente hacia el manto oceánico. Crédito: Prof. Tom Gernon, Universidad de Southampton.
Los continentes se están desprendiendo desde abajo
El estudio propone una novedosa respuesta: los continentes no solo se separan en la superficie, sino que también se desprenden desde abajo, y a lo largo de distancias mucho mayores de lo que se creía posible.
Los científicos desarrollaron simulaciones para imitar el comportamiento de los continentes y el manto al ser estirados por fuerzas tectónicas.
Su trabajo se basa en investigaciones previas que demuestran que cuando los continentes se separan, fuerzas tectónicas profundas desencadenan una ola de inestabilidades —una "onda del manto"— que se extiende a lo largo de la base de los continentes, perturbando sus raíces a profundidades de 150 a 200 km.
Este arrollador movimiento se desarrolla a un ritmo increíblemente lento, apenas una millonésima parte de la velocidad de un caracol, arrancando gradualmente material de las profundas raíces de los continentes.
Estos fragmentos desprendidos son luego arrastrados lateralmente —a veces a más de 1.000 km— hacia el manto oceánico, donde alimentan las erupciones volcánicas en el océano durante decenas de millones de años.
"Descubrimos que el manto sigue sintiendo los efectos de la ruptura continental mucho después de que los propios continentes se hayan separado. El sistema no se apaga cuando se forma una nueva cuenca oceánica; el manto sigue moviéndose, reorganizándose y transportando material enriquecido lejos de donde se originó", según declaró el profesor Sascha Brune, coautor del estudio y miembro del GFZ de Potsdam.
Imagen derecha: Los componentes enriquecidos del manto (EM) se acumulan a lo largo de escalas de tiempo de miles de millones de años a través de múltiples fases de enriquecimiento. Esto puede ocurrir mediante el ascenso (es decir, el flujo de retorno) de fundidos que contienen carbono desde la zona de transición del manto, así como el transporte ascendente percolativo de fundidos carbonatados procedentes de placas oceánicas subducidas. Este proceso metasomatiza las quillas cratónicas, lo que da como resultado perfiles de edad y composiciones EM espacialmente heterogéneas. Los símbolos de diamante indican las regiones donde se cree que se acumulan los diamantes. Nature Geoscience (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01843-9.
Evidencia del Océano Índico
El equipo analizó datos geoquímicos de áreas de la Tierra, incluida la Provincia de Montes Submarinos del Océano Índico, una cadena de rasgos volcánicos formados después de que el supercontinente Gondwana se fragmentara hace más de 100 millones de años.
Mediante simulaciones y análisis químicos, descubrieron que poco después de que se fragmentara Gondwana, ascendió a la superficie un chorro de magma inusualmente enriquecido.
Durante decenas de millones de años, esa señal química se fue desvaneciendo a medida que disminuía el flujo de material proveniente del subsuelo continental. Esto ocurrió sin la presencia de una pluma del manto proveniente de las profundidades de la Tierra, la cual los geólogos habían asumido durante mucho tiempo como la responsable.
El profesor Gernon explicó: "No descartamos las plumas del manto, pero este descubrimiento apunta a un mecanismo completamente nuevo que también da forma a la composición del manto terrestre. Las ondas del manto pueden transportar fragmentos de material continental hasta el manto oceánico, dejando una huella química que perdura mucho después de que los continentes se hayan separado".
El estudio se basa en el reciente descubrimiento del equipo de que las ondas del manto también pueden provocar cambios drásticos en las profundidades de los continentes. Su trabajo anterior demostró que estos movimientos lentos y ondulantes en el manto terrestre pueden contribuir a desencadenar erupciones de diamantes e incluso remodelar paisajes a miles de kilómetros de los bordes de las placas tectónicas.
El estudio se ha publicado en Nature Geoscience: Enriched mantle generated through persistent convective erosion of continental roots
